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2024年12月07日，老羊课堂：新能源车的电池是怎么回事，你真的懂？原创2016-07-14 09:40·太平洋汽车在现有的所有替代燃料电池里，EV和PHEV无疑是未来减少油耗和减少排放的最好的选择，从民用车到赛车上的普及，混动和纯电动车都已经得到大多数人的认可。在我国来说，受益于了政策的影响，使得新能源车得以以一个史无前例的速度在发展着，而储能对于EV和PHEV来说相当重要，基于电子产物在技术上的积累，动力电池在发展上有了一定基础，在一个较高的基础上的起步，使得在动力电池在如今的应用上也有了相当优秀成绩。我们今天就来聊聊这个新能源车的另一颗心脏--动力电池。在电动车和混动车上，有三个影响其发展的问题，一是应用成本问题，好比如我们买一电动或混动车，由于锂电池相对较高的价格，最后直接导致的是消费在购买一台车的时候，要比买普通汽车贵几万块钱，无疑超过消费者对同等级车的消费预算；二是电池的循环寿命和日历寿命问题，也就是电池的充放电次数和使用时间的问题；三是最不容忽视的安全问题，最近的电动车自燃的新闻也使消费者更加关注这个问题，高品质材料、安全监测和更高的制造标准在安全性的提高方面起到相当重要的作用。然而对于动力电池这一切，你又了解多少呢？● 锂电池当道锂电池具有着相对较高的比能量和比功率，为车辆提供更好的加速性能，相比镍氢电池有更短的充放电时间，并且能在适当的电池管理下能使锂电池有更长的使用寿命，因为锂电池几乎不存在记忆效应，是现在公认的新能源车储能方面最好的解决方案。但是事情总不是看起来这么顺利，锂电池也是有缺点的，它的价格相对更加昂贵，对于成本方面的控制是一大难题；除此之外，锂是一种非常易燃的物质，不能被普通ABC灭火器所熄灭，如不对其进行合理的使用与管理那也是相当危险，所以现在大多数厂家都通过改变电池的化学成分来解决这个安全问题，例如我们现在较常见的磷酸铁锂电池等，这解决了锂易燃的缺点；而且相对镍基材料，锂离子相对来说对于环境更友好。● 优化电池各方面性能，从电芯抓起● 锂离子电池的工作原理● 世界领先技术公司的做法，从哪些方面优化电芯？如果说电芯是电池不可或缺的器官，而电芯的材料则是电池的基因，也就是电池有什么样的表现，电芯的材料起到了基础性的作用。材料的选择也是相当重要。下表这些都是可供选择的正极材料。在锂电池中，正极材料是最关键的原材料，占了30%的电池成本，但也其实并不是所有材料都适合应用于动力电池。而且磷酸铁锂的热失控点较高，相比来说也会更加安全。而对于乘用车来说，需要能量密度更高的三元锂电池，现在达到约170Wh/kg这个数字，更多的优化手段可以很快使来使之达到200Wh/kg+，至于什么手段，这涉及到商业机密，公司并没有透露，据宁德时代的介绍，再加入硅的话，他们能将能量密度做到将近300Kwh/kg这样的好成绩；不过在上面的表中也有说到，三元锂电池的热失控温度要比磷酸铁锂电池的要低出不少，据宁德时代介绍，他们通过优化材料本身和电解液体系等一系列方法来弥补三元锂电池的这一硬伤来实现更佳的安全性。负极材料：做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料，通常可以分为软碳、硬碳和石墨等。那么，想实现更高的续航里程还要怎么做呢？虽说硅的理论克容量更高，但是并不适合单独做为负极材料，所以使用硅与石墨的混合和复合，通过硅的特性来提高电芯整体的能量密度。宁德时代采用了高克容量的正极和负极，使之达到更高的质量能量密度和体积密度，以此来实现电池更高的续航里程，进一步解决纯电行驶里程不足的弊端。并且三元正极在往高镍、高电压的方向发展，而负极方面则是往含硅的负极和锂金属方向发展，锂金属可以达到更高的能量密度，理论克容量约3600，虽不如硅高，但是胜在负极材料可以使用纯锂金属材料，而硅不能用纯硅。负极方面：我们知道了在充电的时候，是锂离子从负极通过电解液运动到正极这样一过程，提高充电能力达到“快充”这个目的就是要解决怎么使负极快速地接收锂离子。普通我们所使用的负极材料石墨是长程，且有序排列的，而锂离子是从石墨端面进入的，长程有序这就使得端面较少，使得锂离子进入负极的时间就慢，所以要实现”快充”，宁德时代告诉我们，需要开发出一些端面是短程无序的石墨，这样可以使锂离子有更多的通道进入到负极。电解液方面：可以添加一些添加剂等技术来优化其传导锂离子的能力。正极方面：在提高充电能力上，需要提高正极本身的导离子能力的优化，并且还需要调整其配方，来提高锂离子的导电性。所以，通过正负极和电解液的优化，来整体地实现电池的充电能力。据了解，CATL的事故率至今还是0起，他们的高安全性能是怎么做到的呢？对于公司的具体做法，他们还是有着很高的保密规定，但我们可以知道，CATL从这些角度出发来优化电芯的安全性，进一步提高电池的安全性，当然电池的安全性远不是靠优化电芯就能实现，还有模组结构、电池包结构、电池管理系统架构与策略和安全性与可靠性冗余设计等等，这些我们留到下一次来系统的讲解。● 结语：记得参加CATL的活动中，他们强调着一句话，大概是用中国的材料，做最好的电池，宁德一行中，我也深切地感受到了宁德时代的强大的实力，将研发测试掌握在自己手中，并致力于此，有着严格的生产标准，可能这些也是宝马选择与CATL合作的原因吧，深入的了解以后，CATL打消了我对“国产真的OK？”的想法，让我知道在储能领域，“国产”很OK。更多买车养车问题的文章，欢迎关注微信公众号【太平洋汽车网】，小编第一时间为大家解答问题。
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这个角色比不了玱玹的男主光环
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